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Mécanisme de formation de l'ozone dans la haute atmosphère

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Mécanisme de formation de l'ozone dans la haute atmosphère

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Une vidéo qui n'apprend rien... mais avec Will Smith !

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Une vidéo qui n'apprend rien... mais avec Will Smith !

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Sciences : Le rôle protecteur de la couche d'ozone.

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Un graphique compliqué... mais qui peut vous apprendre des choses !

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Un graphique compliqué... mais qui peut vous apprendre des choses !

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Présence de O2 dans l'eau : formation des fers rubanés

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Présence de O2 dans l'eau : formation des fers rubanés

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Présence de O2 dans l'air : formation de paléosols rouges

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Présence de O2 dans l'air : formation de paléosols rouges

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Mécanisme de formation des paléosols rouges

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Mécanisme de formation des paléosols rouges

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Reportage / Puna, le chemin des origines

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Piégeage de carbone par précipitation de calcaire

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Piégeage de carbone par précipitation de calcaire

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Sous l'action des êtres vivants : les stromatolithes

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Sous l'action des êtres vivants : les stromatolithes

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Par la photosynthèse, les cyanobactéries consomment du dioxyde de carbone (CO2) pour former leur matière organique mais participent aussi au piégeage par précipitation de calcaire.

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extrait entre 28'27 et 31'50

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Compositions de l'atmosphère primitive et actuelle de la Terre

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Compositions de l'atmosphère primitive et actuelle de la Terre

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Évolution de la composition de l'atmosphère terrestre

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Évolution de la composition de l'atmosphère terrestre

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Les origines de l'atmosphère primitive : le volcanisme

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Les origines de l'atmosphère primitive : le volcanisme

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Pour ceux qui veulent en savoir plus sur les stromatolithes...

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Pour ceux qui veulent en savoir plus sur les stromatolithes...

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En Australie occidentale, Shark Bay (ou " la baie aux requins ") n'est pas uniquement célèbre pour sa population de Dugongs et ses herbiers marins, les plus riches et les plus grands au monde. Elle abrite également d'étranges structures rocheuses vieilles de plus de 3,4 milliards d'années qui pourraient bien être nos lointains ancêtres : les stromatolithes. Que sont ces structures vivantes primitives ? En quoi nous renseignent-ils sur l'histoire de l' évolution de la vie sur Terre ?

Les stromatolithes : de mystérieux champs de roches

Shark Bay, un patrimoine mondial

Avec ses 2,2 hectares, Shark Bay est classée au patrimoine mondial de l' Unesco depuis 1991. Cette inscription résulte non seulement de l'incroyable biodiversité de la baie mais également de la présence d'un champ de roches assez étranges. En effet, ce site fait partie des très rares endroits au monde où il est possible d'observer des stromatolithes en développement actif. Ces derniers demeurent aujourd'hui les plus célèbres du monde avec ceux situés aux Bahamas.

Des dômes rocheux atypiques

Les stromatolithes sont d'étranges dômes rocheux comparables à des chapeaux de champignons que l'on peut observer un peu partout à la surface du globe, tout particulièrement en Australie, en Amérique du Nord ou encore en Europe. Ces structures se forment en milieux aquatiques peu profonds et généralement marins. Bien qu'ils prennent la forme d'une structure rocheuse, les stromatolithes sont composés d'organismes vivants qui grandissent et s'épanouissent en présence d'eau. Leur croissance est cependant très lente avec seulement 0,4 millimètres par an pour ceux de Shark Bay par exemple.

Des roches vivantes ?

Les stromatolithes : une origine bactérienne

Bien que les stromatolithes ne puissent pas être caractérisés de vivant, ils résultent de l'activité d'organismes bien vivants : des cyanobactéries (ou " algues bleues "). Ces organismes procaryotes (micro-organismes unicellulaires) sont des bactéries capables de réaliser une photosynthèse oxygénique. Ce processus énergétique vise à produire de la matière organique nourricière grâce à la lumière. Les cyanobactéries convertissent l'énergie lumineuse captée en énergie chimique tout en relâchant du dioxygène (O ₂) dans l'environnement.

Mais pourquoi cette forme ?

Les stromatolithes possèdent une structure laminaire (en lames superposées) qui forment des aspérités à leur surface. A l'origine, un tapis bactérien se développe sur un substrat. Puis, une couche de calcaire et de sédiments se forme et se dépose au-dessus de cette couche de bactéries. Ce premier étage de cyanobactéries meurt tandis qu'un autre se développe à la surface et ainsi de suite. Le dôme ainsi formé, évolue et grandit au fil des années.

Une apparition inattendue

Il y a 3,4 milliards d'années, la Terre était différente de celle que nous connaissons aujourd'hui. Outre les différences de positions des océans et des continents, l'atmosphère avait une composition différente. Il n'y avait pas de dioxygène (O ₂) dans l'atmosphère mais beaucoup de dioxyde de carbone (). Cette atmosphère primitive est dite réductrice. Les organismes vivants de l'époque, principalement bactériens, vivaient alors sans oxygène, ni dans l'air, ni dans l'eau.

L'activité des stromatolithes a totalement bouleversé le monde du vivant à l'époque Précambrienne, entre 4,5 milliards et 542 millions d'années.

Le dioxygène étant toxique pour une majeure partie des organismes de l'époque, une véritable crise écologique a eu lieu, entrainant la toute première " extinction de masse " sur Terre. Les organismes qui ont survécu se sont adaptés en se servant du dioxygène nouvellement disponible dans l'atmosphère, pour alimenter leur machine métabolique.

La Grande Oxydation : un tournant majeur dans l'histoire du vivant sur Terre

La libération du dioxygène dans l'océan, puis dans l'atmosphère, a considérablement changé le visage de la planète. Ce phénomène de relargage de l'oxygène est connu sous le nom de " Grande Oxydation ". Elle a eu lieu entre -1,8 et -2,4 milliards d'années et a eu de nombreuses conséquences, notamment sur l'érosion des sols, la chimie des océans, le climat et bien évidemment l'évolution du vivant sur Terre.

Les plus anciens stromatolithes sont datés de -3,4 à -3,5 milliards d'années, la date étant encore discutée par les scientifiques. Mais à ce jour, ils sont considérés comme la plus ancienne forme de vie sur Terre. Ils représenteraient nos ancêtres les plus lointains. L'hypothèse la plus communément admise par la communauté scientifique est la suivante : en captant le dioxyde de carbone (CO ₂) présent en grande quantité dans l'atmosphère terrestre, l'activité photosynthétique des stromatolithes a permis une accumulation de l' oxygène dans l'océan.

A cette époque, dans l'océan, des ions ferreux (Fe ²⁺), très solubles dans l'eau de mer, ont été apportés par l'action de l'érosion des roches continentales, mais aussi par un apport des sources hydrothermales sous-marines. Au contact de l'oxygène nouvellement libéré par les cyanobactéries, ces ions ferreux se sont oxydés sous forme de fer ferrique (Fe ³⁺) de couleur rouge et ont précipité au fond des océans. Une fois l'essentiel du fer oxydé dans les océans, l'oxygène s'est accumulé ensuite dans l'atmosphère terrestre à partir de 2,5 milliards d'années.

Cette " Grande Oxydation " a laissé des traces dans des roches sédimentaires anciennes très riches en fer, connues sous le nom de formations de fer rubanées (ou BIF en anglais, pour " Banded Iron Formations "). Ces couches alternent avec des strates rouges-orangées continentales pauvres en oxydes de fer. L'ensemble de la séquence sédimentaire s'est déposé en milieu marin entre -3,5 à -1,8 milliards d'années.

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▷ Les Stromatolithes ou l'Origine de la Vie sur Terre | L'Odyssée de la Terre

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✅ Que sont les stromatolithes ? En quoi nous renseignent-ils sur l'histoire de l'évolution de la vie sur Terre ? Ils représenteraient nos ancêtres les plus lointains.

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Les origines de l'atmosphère primitive : les chondrites

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Les origines de l'atmosphère primitive : les chondrites

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Les chondrites sont des météorites pierreuses formées de silicates avec quelques éléments métalliques. Aussi appelées météorites indifférenciées, ces péridotites ferreuses sont les météorites les plus abondantes trouvées sur Terre puisqu'elles représentent environ 80 à 90 % des météorites. Les chondrites sont aussi des fragments des astéroïdes. Parmi les plus célèbres, citons par exemple la météorite d'Orgueil en France, de Tcheliabinsk en Russie ou d'Allende au Mexique.

Les chondrites sont nommées ainsi car elles contiennent des chondres, de petites billes millimétriques formées d'olivine, d'hypersthène et de plagioclases. Les chondres, qui proviennent de la solidification rapide de minuscules gouttes de liquide silicaté et légèrement ferreux, se trouvent dans une matrice de même nature mais contenant des grains de métal (Fer, Nickel...). Les chondrites comprennent environ 20 à 30 % de fer et 70 à 80 % de silicates. Les achondrites sont des météorites pierreuses plus rares qui ressemblent à des gabbros. Les chondrites se répartissent en trois sous-groupes :

Chondrites et géologie de la Terre

Les chondrites ont une composition chimique globale proche de celle de la Terre. Leur datation par la méthode U/Pb donne des âges de l'ordre de 4,5 milliards d'années. On peut supposer que les chondrites sont des fragments du produit primitif non-différencié qui s'est aggloméré lors de la formation de la Terre et des planètes il y a 4,5 Ga. En d'autres termes, la Terre résulterait de la différenciation d'un corps solide de nature chondritique.

Les chondrites peuvent nous renseigner sur la composition chimique de la Terre. En effet, si on suppose que les chondrites et la Terre présentent la même composition, alors il est possible de calculer la composition du noyau terrestre, en retirant des éléments d'une chondrite ceux du manteau et des croûtes terrestres.

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Définition | Chondrite | Futura Sciences

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Évolution de la composition de l'atmosphère terrestre bis

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Évolution de la composition de l'atmosphère terrestre bis